[科普中國]-固溶

固溶1即固溶處理，是指將合金加熱至第二相能全部或最大限度地溶入固溶體的溫度，保持一段時間后，以快于第二相自固溶體中析出的速度冷卻，獲得過飽和固溶體的過程。

簡介固溶1即固溶處理，是指將合金加熱至第二相能全部或最大限度地溶入固溶體的溫度，保持一段時間后，以快于第二相自固溶體中析出的速度冷卻，獲得過飽和固溶體的過程。

目的固溶處理的主要目的是改善鋼或合金的塑性和韌性，為沉淀硬化處理作好準(zhǔn)備等。固溶處理是材料科學(xué)實驗中一種非常常見的加工處理工藝。由固溶可得到固溶體。使合金中各種相充分溶解，強化固溶體，并提高韌性及抗蝕性能，消除應(yīng)力與軟化，以便繼續(xù)加工或成型。

適用范圍多種特殊鋼，高溫合金，特殊性能合金，有色金屬2。

尤其適用：

1.熱處理后須要再加工的零件。

2.消除成形工序間的冷作硬化。

3.焊接后工件。

影響因素加熱溫度、保溫時間和冷卻速度是固溶處理應(yīng)當(dāng)控制的幾個主要參數(shù)1。

加熱溫度原則上可根據(jù)相應(yīng)的相圖來確定。上限溫度通常接近于固相線溫度或共晶溫度。在這樣高的溫度下合金具有最大的固溶度且擴散速度快。但溫度不能過高，否則將導(dǎo)致低熔點共晶和晶界相熔化，即產(chǎn)生過燒現(xiàn)象，引起淬火開裂并降低韌性。最低加熱溫度應(yīng)高于固溶度曲線（圖示中的ab線），否則時效后性能達不到要求。不同的合金，允許的加熱溫度范圍可能相差很大。某些銅合金和合金鋼的加熱溫度范圍較寬，而大部分鋁合金的淬火加熱溫度范圍則很窄，有的甚至只有±5℃。

保溫的目的是使合金組織充分轉(zhuǎn)變到淬火所需狀態(tài)。保溫時間主要取決于合金成分、材料的預(yù)先處理和原始組織以及加熱溫度等，同時也與裝爐量、工件厚度、加熱方式等因素有關(guān)。原始組織細、加熱溫度高、裝爐量少、工件斷面尺寸小，保溫時間就較短。

不銹鋼固溶熱處理碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度與溫度有很大影響。奧氏體不銹鋼在經(jīng)400℃～850℃的溫度范圍內(nèi)時，會有高鉻碳化物析出，當(dāng)鉻含量降至耐腐蝕性界限之下，此時存在晶界貧鉻，會產(chǎn)生晶間腐蝕，嚴重時能變成粉末。所以有晶間腐蝕傾向的奧氏體不銹鋼應(yīng)進行固溶熱處理或穩(wěn)定化處理。

固溶熱處理：將奧氏體不銹鋼加熱到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奧氏體中，然后快速冷卻至室溫，使碳達到過飽和狀態(tài)。這種熱處理方法為固溶熱處理。

固溶熱處理中的快速冷卻似乎象普通鋼的淬火，但此時的“淬火”與普通鋼的淬火是不同的，前者是軟化處理，后者是淬硬。后者為獲得不同的硬度所采取的加熱溫度也不一樣，但沒到1100℃。

固溶處理與時效處理的區(qū)別固溶熱處理

將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持,使過剩相充分溶速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝2

時效處理可分為自然時效和人工時效兩種自然時效是將零件置于露天場地半年以上，使其緩緩地發(fā)生形變，從而使殘余應(yīng)力消除或減少，人工時效是將零件加熱到550～650℃進行去應(yīng)力退火，它比自然時效節(jié)省時間，殘余應(yīng)力去除較為徹底.

根據(jù)合金本性和用途確定采用何種時效方法。高溫下工作的鋁合金適宜用人工時效，室溫下工作的鋁合金有些采用自然時效，有些必須人工時效。

從合金強化相上來分析，含有S相和CuAl2等相的合金，一般采用自然時效，而需要在高溫下使用或為了提高合金的屈服強度時，就需要采用人工時效來強化。比如LY11和LY12，40度以下自然時效可以得到高的強度和耐蝕性，對于150度以上工作的LY12和125-250度工作的LY6鉚釘用合金則需要人時效。含有主要強化相為MgSi，MgZn2的T相的合金，只有采用人工時效強化，才能達到它的最高強度。

對于一般鋁合金，自然時效時，屈服強度稍低而耐蝕性較好，采用人時效時，合金屈服強度較高而伸長率和耐蝕性都降低。對于鋁－鋅－鎂－銅系合金入LC4則相反，當(dāng)采用人工時效時，合金耐蝕性比自然時效好。

選用不同品種鋼材作塑料模具，其化學(xué)成分和力學(xué)性能各不相同，因此制造工藝路線不同；同樣，不同類型塑料模具鋼采用的熱處理工藝也是不同的。本節(jié)主要介紹塑料模具的制造工藝路線和熱處理工藝的特點。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)